[发明专利]碳化硅半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，依次包括：

第一工序，在含有包含氮及氧的分子的气体环境下，以1150℃以上的温度将SiC基板的一个表面进行热氧化从而形成热氧化膜的同时，在该过程中向所述SiC基板的一个表面导入高浓度的氮；

第二工序，通过蚀刻将所述热氧化膜从所述SiC基板的一个表面去除后，通过将所述SiC基板的一个表面暴露在自由基中，在被导入到所述SiC基板的一个表面的高浓度的氮中将被导入到SiC的晶格中的氮保留的同时，在向所述SiC基板的一个表面导入高浓度的氮的过程中将在所述SiC基板的一个表面上形成的Si-N结合体及C-N结合体去除，从而在所述SiC基板的一个表面上形成高浓度n型SiC层；以及

第三工序，在所述SiC基板的一个表面上形成欧姆电极层。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，在所述热氧化膜和所述SiC基板的边界面的氮浓度为5×10¹⁹cm^－3以上的条件下实施所述第一工序。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，在所述热氧化膜的最大氮浓度变为1×10²⁰cm^－3以上的条件下实施所述第一工序。

4.根据权利要求1～3任一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，在所述第一工序中，从所述热氧化膜的底面向所述SiC基板导入氮到5～20nm的深度位置。

5.根据权利要求1～4任一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，在用氮化硅膜将所述SiC基板的另一表面覆盖的状态下实施所述第一工序。

6.根据权利要求1～5任一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，在所述第二工序中，通过使用缓冲氢氟酸的湿法蚀刻从所述SiC基板的一个表面上将所述热氧化膜去除。

7.根据权利要求1～6任一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，在所述第二工序中，使用远程等离子法向所述SiC基板的一个表面供给自由基并将所述Si-N结合体及所述C-N结合体去除。

8.根据权利要求7所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，在所述第二工序中，使用CF₄、C₂F₆、SiF₄、F₂以及/或者O₂作为所述自由基源。

9.根据权利要求1～8任一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，在所述第三工序中，在所述SiC基板的一个表面上形成欧姆电极层后，通过在400℃～550℃的范围内的温度下实行退火，使所述SiC基板与所述欧姆电极层的接合部分的电阻降低。

10.根据权利要求1～9任一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，所述碳化硅半导体装置为肖特基势垒二极管。

11.根据权利要求1～9任一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：

其中，所述碳化硅半导体装置为pn结二极管。